专利名称：一种储压式吸附与膜分离一体化除氟装置的制作方法
技术领域：
一种储压式吸附与膜分离一体化除氟装置技术领域:本实用新型涉及饮水除氟技术，尤其涉及一种储压式吸附与膜分离一体化除氟装置。
背景技术：
:中国是地方性氟中毒比较重的国家之一，饮水型地方性氟病分布也很广泛，尤其在西北、华北、淮北等地区。由于水资源缺乏，高氟水地区改水困难或无水可改，尤其是广大农村居民居住较分散，高氟水地区分布较广，远离城市供水管网，若通过改水降氟或集中供水工程解决，铺设管路任务艰巨，投资较大，因此迫切需要经济有效的饮水除氟技术与设备。常用于饮水除氟的物理化学方法主要有化学沉淀法、絮凝沉淀法、吸附交换法、电凝聚法、膜分离法等。吸附交换法是我国饮用水除氟中研究应用较多的一种方法，主要利用吸附剂与氟离子的吸附作用、离子交换作用及络合作用等将氟离子去除。吸附法除氟具有出水稳定、工艺流程简单、运行成本低等优点，特别适合于低含氟水的处理。这种方法操作简便，除氟效果较为稳定，但单一的吸附处理尚无法达到满意的除氟效果，吸附剂流失问题限制了吸附剂粒径尺寸，使其不能太小，进而无法充分发挥吸附容量。膜分离技术包括反渗透、电渗析、纳滤、超滤、微滤技术。电渗析法和反渗透法都是将氟离子看成是阴离子的一部分，采用除盐的办法，在普遍去除阴离子的同时，去除氟离子，这两种技术处理成本昂贵，设备投资大，出水氟含量往往过低，而且在除氟的同时也去除了相当一部分对人体有益的矿物质。纳滤介于超滤与反渗透之间，但运行费用也较为昂贵。超滤与微滤对水中的盐和低分子有机物没有截留作用，不能直接用于除氟，但其分离作用有助于截留小粒径吸 附剂，克服吸附剂流失问题。实用新型内容:为了弥补现有技术问题，本实用新型的目的是提供一种储压式吸附与膜分离一体化除氟装置，解决吸附反应器中小粒径吸附剂的水力流失问题，除氟效果较为稳定，高效低成本，实用性强。本实用新型的技术方案如下:储压式吸附与膜分离一体化除氟装置，包括反应罐，其特征在于:所述的反应罐内设有内筒，反应罐与内筒之间形成环形空腔，反应罐左侧外壁上端设有相连通的恒位水箱，恒位水箱左下方从上到下依次设有PLC、气压罐，PLC与位于恒位水箱内的水位控制器电连接，所述的恒位水箱外壁设有与气压罐底部的进水管相连通的连接管，连接管端部与气压罐左侧的进水泵出水口相连通，所述的进水管左侧的连接管上设有第一止回阀，进水管右侧的连接管上从左到右依次设有第二止回阀、电磁阀，电磁阀、进水泵的控制电路及气压罐内的水压传感器分别与PLC电连接；所述的反应罐右侧设有气泵、出水泵，气泵与内筒底部的布气头通过气管联通，出水泵与伸入到内筒上端的微滤膜通过水管相连接。所述的储压式吸附与膜分离一体化除氟装置，其特征在于:所述的恒位水箱内设有浮球阀。所述的储压式吸附与膜分离一体化除氟装置，其特征在于:所述的进水泵左端进水口连接有抽水管。所述的储压式吸附与膜分离一体化除氟装置，其特征在于:所述的气压罐内设有从内壁顶部通到底部的、倾斜的隔膜。所述的储压式吸附与膜分离一体化除氟装置，其特征在于:所述的出水泵的进水管上设有流量计。本实用新型与现有技术相比，其有益效果是:(I)采用气压罐储水储压，可实现增压设备间歇开启，处理装置连续运行，减少设备运行能耗及操作难度；(2)采用微滤膜实现固、液分离，解决吸附反应器中小粒径吸附剂的水力流失问题，允许使用小粒径吸附剂，有助于充分发挥其吸附潜能，同时可截留部分病毒和细菌，保障出水水质；(3)反应罐与膜分离单元采用一体化设计，结构简单，操作方面；(4)反应罐内设有内筒，在反应罐与内筒之间构成内循环方式运行，提高了吸附剂与水的混合效果，同时内循环形成的膜面错流，可控制膜污染的形成。
:图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
: 参见图1:储压式吸附与膜分离一体化除氟装置，包括反应罐1，反应罐I内设有内筒2，反应罐I与内筒2之间形成环形空腔3，反应罐I左侧外壁上端设有相连通的恒位水箱4，恒位水箱4左下方从上到下依次设有PLC5、气压罐6，PLC5与位于恒位水箱4内的水位控制器7电连接，恒位水箱4外壁设有与气压罐6底部的进水管8相连通的连接管9，连接管9端部与气压罐6左侧的进水泵10出水口相连通，进水管8左侧的连接管9上设有第一止回阀11，进水管8右侧的连接管上从左到右依次设有第二止回阀12、电磁阀13，电磁阀13、进水泵10的控制电路及气压罐6内的水压传感器14分别与PLC5电连接；反应罐6右侧设有气泵15、出水泵16，气泵15内筒2底部的布气头17通过气管联通，出水泵16与伸入到内筒2上端的微滤膜18通过水管相连接，采用微滤膜18实现细小吸附剂与水的分离，出水泵16采用自吸式水泵造成膜内外压力差，负压出水。恒位水箱6内设有浮球阀19，便于控制和观察恒位水箱6内的水位。进水泵10左端进水口连接有抽水管20。气压罐6内设有从内壁顶部通到底部的、倾斜的隔膜21。出水泵16为自吸泵，出水泵16的进水管上设有流量计22。本实用新型启动后，原水由进水泵10加压后同时送入气压罐6和恒位水箱4，水压传感器14探测气压罐6内的水压，当其达到设定的最大值时，PLC5发出指令，进水泵10关闭，气压罐6接替进水泵10继续向恒位水箱4进水，恒位水箱14同时采用浮球阀19和水位控制器14防止恒位水箱4溢流，水位控制器7探测恒位水箱4内的水位，若浮球阀19失效，当恒位水箱4内水位上升到设定值，PLC5发出指令，关闭电磁阀13，气压罐6同时储存压力和水量，实现进水泵10的间歇操作；恒位水箱4内的原水连续进入反应罐1，进水方向与反应罐I内水流方向一致，气泵15经空气管路和布气头17向内筒2中鼓入空气，使得内筒2内静压减小，在内外筒压差的推动下形成内循环，达到搅拌效果；出水泵16的抽吸作用造成微滤膜18内外压差，处理后的在压力差的作用下经过微滤膜18被吸入自吸式的出水泵16最终经过水管送出，吸附剂则被截留在反应罐I内，全程流量由安装于出水泵16的出水管上的流量计22进行调节。本实用新型采用内循环方式，由反应罐I和同心的内筒2构成，采用气泵15通过布气头17向内筒2通入空气，造成反应罐I和内筒2的压力差，进而形成料液内循环，内筒2由于空气掺入，密度减小，水流处于上升状 态，环形空腔3水流则处于下降状态。
权利要求1.一种储压式吸附与膜分离一体化除氟装置，包括反应罐，其特征在于:所述的反应罐内设有内筒，反应罐与内筒之间形成环形空腔，反应罐左侧外壁上端设有相连通的恒位水箱，恒位水箱左下方从上到下依次设有PLC、气压罐，PLC与位于恒位水箱内的水位控制器电连接，所述的恒位水箱外壁设有与气压罐底部的进水管相连通的连接管，连接管端部与气压罐左侧的进水泵出水口相连通，所述的进水管左侧的连接管上设有第一止回阀，进水管右侧的连接管上从左到右依次设有第二止回阀、电磁阀，电磁阀、进水泵的控制电路及气压罐内的水压传感器分别与PLC电连接；所述的反应罐右侧设有气泵、出水泵，气泵与内筒底部的布气头通过气管联通，出水泵与伸入到内筒上端的微滤膜通过水管相连接。
2.根据权利要求1所述的储压式吸附与膜分离一体化除氟装置，其特征在于:所述的恒位水箱内设有浮球阀。
3.根据权利要求1所述的储压式吸附与膜分离一体化除氟装置，其特征在于:所述的进水泵左端进水口连接有抽水管。
4.根据权利要求1所述的储压式吸附与膜分离一体化除氟装置，其特征在于:所述的气压罐内设有从内壁顶部通到底部的、倾斜的隔膜。
5.根据权利要求1所述的储压式吸附与膜分离一体化除氟装置，其特征在于:所述的出水泵的进水管上 设有流量计。
专利摘要本实用新型公开了一种储压式吸附与膜分离一体化除氟装置，包括反应罐，反应罐内设有内筒，反应罐左侧外壁上端设有相连通的恒位水箱，恒位水箱左下方设有PLC、气压罐，PLC与位于恒位水箱内的水位控制器电连接，恒位水箱外壁设有与气压罐底部的进水管相连通的连接管，连接管端部与气压罐左侧的进水泵出水口相连通，连接管上设有止回阀、电磁阀，电磁阀、进水泵的控制电路及气压罐内的水压传感器分别与PLC电连接；反应罐右侧设有气泵、出水泵，气泵与内筒底部的布气头通过气管联通，出水泵与伸入到内筒上端的微滤膜通过水管相连接。本实用新型结构设计合理，减少设备运行能耗及操作难度；解决吸附反应器中小粒径吸附剂的水力流失问题。
文档编号C02F1/44GK203128241SQ201320016108
公开日2013年8月14日 申请日期2013年1月11日 优先权日2013年1月11日
发明者徐微, 李学德, 花日茂, 唐俊, 周江文 申请人:安徽农业大学